Procédé de fabrication d'une scie circulaire et machine pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention comprend un procédé de fabrication d'une scie circulaire présentant une partie périphérique destinée à recevoir les dents qui est plus épaisse que la partie centrale du disque d'acier, dans lequel une pression est appliquée de façon connue radialement vers l'intérieur autour de la périphérie à un endroit où l'épaisseur du disque est prise entre deux rouleaux.
Pour atteindre l'augmentation de l'épaisseur des dents, de la base de la dent à son bord, il a été pro posé d'utiliser un procédé employé pour la fabrica tion de roues soumises à un travail très dur, par exemple des roues de chemin de fer, dans lequel un roulement progressif d'une roue préalablement chauf fée a lieu en utilisant un rouleau qui est amené en prise avec la circonférence du corps de roue alors que les côtés dudit corps sont confinés entre une paire de rouleaux. Ce procédé est possible conjointe ment avec un corps lourd en raison de sa masse qui permet de maintenir le métal à une température suffisante pendant toute l'opération.
Un tel roulage d'un disque de scie préalablement chauffé n'est cepen dant pas réalisable étant donné la matière relative ment mince qui n'a qu'une capacité négligeable d'ac cumulation de chaleur de sorte que même s'il était possible d'introduire un disque de scie préalablement chauffé dans une machine de laminage, un refroidis sement rapide apparaîtrait dans sa partie marginale au-dessous de la gamme étroite de température cri tique dans laquelle le matriçage des dents doit être réalisé.
En outre, un disque d'acier a une tendance marquée au gauchissement lorsqu'il est chauffé de sorte que ce n'est pas une solution heureuse de placer un disque de scie entièrement dans une machine de laminage car il se déformerait d'une façon telle par rapport à son plan qu'il ne pourrait pas être entraîné entre les rouleaux. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que seule la partie marginale de la périphérie du disque est chauffée progressivement à la tempé rature de matriçage sur une courte longueur arquée, immédiatement en avant de l'endroit auquel est appli quée la pression radiale, le refroidissement de l'acier à partir de la température de matriçage étant effectué immédiatement au-delà de cet endroit.
La machine que comprend également l'invention pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus comporte un support central rotatif pour le disque d'acier, une paire de rouleaux entre lesquels passe la partie marginale du disque, et des moyens pour forcer la périphérie progressivement vers l'intérieur entre la paire desdits rouleaux. Cette machine est caractérisée par des moyens de chauffage destinés à s'étendre sur une courte distance radiale de chaque face du disque juste en avant de l'endroit où se trouve la paire de rouleaux et lesdits moyens pour forcer la périphérie du disque, et par des conduites de pulvé risation dirigées sur chaque face au-delà de cet endroit.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine que comprend la présente invention.
La fig. 1 est une vue en plan de cette machine. La fig. 2 en est une vue en élévation de face. La fig. 3 est une vue de détail de la fig. 1 en sup posant qu'on regarde dans la direction indiquée par la flèche A. La fig. 4 est une vue avec coupe partielle égale ment prise en supposant qu'on regarde dans la direc tion indiquée par la flèche A, de l'équipement de chauffage représenté dans la fig. 1.
La fig. 5 est une vue en plan d'un détail de l'extré mité de droite de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue en plan avec coupe partielle montrant l'équipement de pulvérisation visible dans la fig. 2.
La fig. 7 est une vue de face d'un des brûleurs de chauffage.
La fig. 8 est une vue en plan des brûleurs de chauffage visibles dans la fig. 4.
La fig. 9 est une vue de détail à plus grande échelle du mécanisme formé de rouleaux que montre la fig. 1.
La fig. 10 est une vue en élévation de face du mécanisme à rouleaux représenté dans la fig. 9, cette vue correspondant à la vue de ce même mécanisme qui se trouve dans la fig. 2.
Les fig. 11 à 15 sont des diagrammes mettant en évidence la transformation d'un bord de l'ébauche originelle de la scie en forme de disque pour lui don ner la forme laminée désirée.
La fig. 16 est une vue fragmentaire montrant les dents formées dans le bord laminé.
Les fig. l7a à 17h représentent des exemples de variantes possibles de dents capables d'être taillées. Comme le montrent les fig. 1 et 2, le disque 1 de la scie est monté concentriquement sur un sup port 2 constitué par un arbre horizontal 3 muni de plaques d'enserrage 4A et 4B serrées par des bras 5 pour immobiliser fermement la partie centrale du disque sur une notable surface.
La face de la plaque d'enserrage interne 4A se trouve dans un plan ver tical fixe pour former un repère de mise en place de l'axe radial 5A du rouleau interne 6A de deux rou leaux d'enserrage 6A et 6B (voir également la fig. 9) de telle sorte que la périphérie cylindrique princi pale 7A du rouleau 6A porte contre la face interne du disque 1. L'axe radial 5B du rouleau d'enserrage externe 6B parallèle à l'axe 5A est réglable jusqu'à ce que la périphérie principale 7B du rouleau 6B porte contre la face externe du disque 1.
Ainsi quelle que soit l'épaisseur de ce disque, le rouleau 6B peut agir de telle sorte que ce disque soit enserré entre lui-même et le rouleau 6A déja réglé pour porter contre la face interne du disque. L'arbre 5B du rouleau 6B est supporté dans une pièce 8B en forme de selle mobile le long d'un coulisseau transversal 9B de la partie droite 10 du bâti de la machine. Le mou vement est commandé par des volants 11B, et la selle 8B est bloquée par un levier 12B. Bien que le rouleau interne 6A occupe une position fixe par rapport à la plaque d'enserrage interne 4A, il convient d'avoir la possibilité de le dégager. Son arbre axial 5A est donc monté de même que l'arbre 5B (voir 8A, 9A, 11A et 12A) sur la partie 10 du bâti.
L'arbre 3 du support 2 du disque est réglable en bloc par rapport à la position des rouleaux d'enser- rage 6A, 6B en fonction du rayon du disque 1 qui doit être étampé ou embouti. L'arbre 3 est monté dans un chariot 13 mobile parallèlement au disque 1 le long de glissières longitudinales 14 de la partie de gauche 15 du bâti de la machine. Une vis 16 qu'on peut faire tourner à l'aide d'un volant 17 permet le réglage de précision de la position du chariot 13. Un moteur électrique 18 est monté sur ce chariot pour entraîner un engrenage démultiplicateur 19-20 qui entraîne à son tour par l'intermédiaire d'une courroie trapézoïdale 21 un arbre 22 destiné à tourner à une vitesse encore infé rieure.
Cet arbre 22 porte un pignon 23 qui engrène avec un autre pignon 24 plus grand que le précédent contre lequel la plaque d'enserrage interne 4A est fixée. Le résultat de ce montage c'est que le disque 1 est continuellement entraîné en rotation à une faible vitesse, de sorte qu'une partie périphérique de ce disque se meut entre les rouleaux 6A et 6B.
Les extrémités externes des rouleaux d'enser- rage 6A et 6B se trouvent à l'intérieur de la périphé rie IX (voir les fig. 12 et 13) du disque 1 quand l'ar bre 3 de support de ce disque a été réglé selon le rayon géométrique de celui-ci. Ceci laisse la périphérie IX faire saillie (d'une quantité qui est d'ailleurs exagérée graphiquement dans la fig. 12) au-delà des rouleaux afin de ménager une quantité de métal suffisante pour remplir un espace 25 ménagé entre les parties termi nales fuselées 6AA et 6BB des rouleaux.
La partie périphérique du disque est engagée à force dans l'espace 25 par un rouleau étampeur 26 dont la péri phérie porte contre les faces terminales 6X, 6Y des rouleaux 6A, 6B en position de travail. Le rouleau 26 est monté sur un arbre 27, sur une selle 28 réglable sur des glissières transversales 29 sur la partie 10 de la machine au moyen d'une vis 30 et de volants 31. Il en résulte que ce rouleau peut être amené à porter également contre les rouleaux d'enserrage quelle que soit l'épaisseur du disque. Ainsi donc, tandis que le rouleau externe 6B est déplacé horizontalement de la totalité de la différence d'épaisseur entre un disque et un autre, le rouleau étampeur 26 n'est déplacé que de la moitié de la différence en question.
La selle 28 n'est pas montée directement sur les glissières 29 mais peut se déplacer longitudinalement à la machine sur une glissière 31 elle-même mobile le long des glis sières 29. La glissière 32 est pourvue d'une vis 33 et de volants 34 permettant un réglage de la selle 28 dans le sens longitudinal. Cette selle 28 est bloquée par une manette 28X, et la glissière 32 par une ma nette 32X (voir la fig. 2).
Le rouleau 26 comporte une périphérie cylindrique. L'arbre 27 de ce rouleau porte un autre rouleau 26X (voir les fig. 1 et 9) à périphérie convexe. L'un ou l'au tre des rouleaux 26 et 26X peut être amené en position de travail en travers de l'embouchure de l'espace 25 entre les rouleaux 6A et 6B grâce à un mouvement transversal de la selle 28. Le rouleau convexe 26X peut être utilisé pendant une première rotation du disque 1 et le rouleau cylindrique 26 au cours d'une rotation ultérieure du disque. Le disque 1 tourne dans le sens horaire (en regar dant la fig. 2).
Avant que sa partie périphérique ne descende entre les rouleaux 6A, 6B, elle passe entre des éléments de chauffage 35A, 35B à brûleurs qui sont montés sous la forme de consoles 36A, 36B sur les selles 8A, 8B par lesquelles les rouleaux 6A, 6B sont supportés. Des organes de réglage 37 et 38 permettent à ces éléments 35A et 35B de s'accom moder du rayon géométrique particulier du disque 1. Quand un élément chauffant est correctement réglé (voir la fig. 7) des tuyères de brûleurs 39 placées selon deux rangées faisant saillie par rapport à la face de l'élément chauffant voisine d'une face du disque 1 sont dirigées contre une bordure du disque juste à l'intérieur de sa périphérie IX sur toute la longueur de l'élément chauffant.
Du gaz combustible (par exemple du propane) arrive à chaque élément chauffant par un tuyau adducteur 40 (fig. 4) et l'oxy gène nécessaire à la combustion par un tuyau 41. Des organes de réglage 42, 43 (voir également la fig. 5) sont prévus pour que les gaz soient convenablement mélangés et amenés par un raccordement 44 à l'espace intérieur 45 de l'élément chauffant pour jaillir par les tuyères 39.
L'air de refroidissement du disque 1 arrive par un tuyau 46 et parvient à un autre espace 47 à l'inté rieur de l'élément chauffant pour jaillir par une double rangée de trous grêles 48 pratiqués le long d'un des côtés des tuyères 39 à l'écart de la périphérie IX du disque. L'eau de refroidissement de l'élément chauf fant arrive par un tuyau 49 et est amenée par un tuyau 50 à une chemise d'eau 51 à partir de laquelle il s'échappe par un tuyau d'évacuation 52.
Chaque selle 8A, 8B porte un tuyau 53 de pulvé risation d'eau qui envoie une quantité importante d'eau contre chaque face du disque 1 afin d'assurer le refroidissement de la partie de ce disque située. entre la périphérie IX et les plaques d'enserrage 4A, 4B, après que la bordure périphérique chauffée a quitté les rouleaux 6A, 6B et 26. Cette eau ruisselle de ce disque dans un bac 54 dans lequel et le long duquel cette même partie du disque se meut ensuite.
Les brûleurs de chauffage 35A et 35B et les élé ments associés étant supportés par les selles 8A, 8B des rouleaux 6A, 6B, ils sont réglés relativement aux faces du disque 20 lorsque les rouleaux sont eux- mêmes réglés en fonction de l'épaisseur du disque, de façon à maintenir des effets de chauffage égalisés sur les deux faces du disque. Les jets 48 d'air de refroi dissement supportés de même par les éléments main tiennent des effets de refroidissement égalisés sur les deux faces du disque près à l'intérieur de la bordure périphérique chauffée.
Les tuyaux 53 de pulvérisation d'eau réalisent de même des effets de refroidissement égalisés sur les deux faces.
Suivant un mode d'utilisation préféré de la machine décrite dans ce qui précède le chariot 13 portant l'arbre 3 de support du disque et les plaques d'enserrage 4A, 4B est tout d'abord réglé en fonction du rayon géométrique du disque 1 afin que la péri- phérie IX porte tout juste contre la périphérie du rouleau étampeur à utiliser (par exemple le rouleau cylindrique 26) qui a été placé par sa selle 28 pour porter contre les extrémités 6X, 6Y (voir les fig. 10 et 12).
On fait ensuite tourner lentement et conti nuellement le disque 1 tandis que les tuyères des brûleurs 39 fonctionnent, afin que la bordure péri phérique du disque s'approchant des rouleaux 6A et 6B soit progressivement chauffée. L'air qui jaillit hors des tuyères 48 contribue à localiser le chauffage dans la partie marginale ou bordure. En même temps, le disque 1 fait tourner les rouleaux 6A, 6B entre lesquels il est serré.
Jusqu'à ce moment, la partie marginale ou bordure s'est déplacée à travers l'espace 25 entre les extré mités coniques 6AA, 6BB des rouleaux 6A et 6B avec les espaces allant en diminuant graduellement de section que montre la fig. 12. En effet, le bord du disque possède encore sa forme originelle carrée (voir la fig. 11).
Toutefois, quand la longueur des éléments chauffants 35A et 35B a été entièrement balayée par une partie quelconque de la bordure périphérique, cette partie atteint les rouleaux 6A, 6B à la température d'étampage, de sorte que le chariot 13 peut alors être le siège d'un nouveau réglage qui amè nerait la périphérie IX à la position 1Y (voir la fig. 13 dans laquelle la distance en question est cependant exagérée) n'était la présence du rouleau étampeur 26.
La pression appliquée au chariot 13 par la vis 1ô fait que le rouleau 26 déforme la périphérie IX jus qu'à une longueur 1Z de sa propre périphérie, la tôle d'acier chauffée ainsi déplacée étant étalée latérale ment pour combler les espaces latéraux de l'espace 25 (voir la fig. 14). Le rouleau 26 est entraîné également en rotation par le disque 1, de sorte que ce phénomène de déformation est progressif lorsque la tôle d'acier atteint le rouleau 26 à la température d'étampage correcte.
Finalement -la totalité de la bordure péri phérique du disque 1 prend la section trapézoïdale que montre la fig. 15, cette section correspondant, bien entendu, à la forme de l'espace confiné 25 formé par les rouleaux 6A, 6B et 26.
L'échauffement jusqu'à la température d'étampage est local c'est-à-dire se produit dans une direction courbe sur la longueur des éléments chauffants 35A et 35B et radialement sur un peu plus de la largeur balayée par les tuyères 39. Les tuyères 49 de projec tion d'air servent à limiter l'écoulement de chaleur vers la partie centrale du disque. Au-dessous de la zone d'étirage, la périphérie chauffée ne tarde pas à se trouver sous l'influence des jets de fluide jaillissant des tuyaux 53 de sorte qu'il se. produit en définitive un refroidissement dans la cuve 54.
L'étirage ou emboutissage peut être effectué en une seule passe c'est-à-dire au cours d'une révolution effective complète du disque 1. Ou bien une première révolution peut être employée pour assurer un étirage partiel, après quoi un nouveau réglage de la selle 13 sert à projeter une plus grande quantité du métal périphérique en vue d'un nouvel étirage par un pas- sage ultérieur à travers les éléments chauffants et les rouleaux.
Cette première passe peut être assurée par le rouleau étampeur convexe 26X en plaçant transversalement de façon appropriée la selle 28, puis en replaçant cette selle afin d'amener ce rouleau étam- peur cylindrique 26 à sa position de travail en vue d'une passe subséquente.
Suivant une variante d'utilisation possible de la machine, le rouleau étampeur 26 ou 26X est tout d'abord dégagé des extrémités des rouleaux 6A, 6B dans une mesure suffisante pour que la périphérie 1X du disque fasse saillie de la quantité intégrale requise par réglage du chariot 13. Quand alors l'échauffe ment est effectif, la selle 28 est déplacée par la vis 33 pour presser le rouleau étampeur en contact avec les rouleaux 6A et 6B.
Grâce à l'utilisation d'un dispositif de réglage de la vitesse, par exemple d'un régulateur de vitesse pour moteur 18 fonctionnant sur courant continu, on peut régler la vitesse de rotation pour qu'elle corresponde à n'importe quelle combinaison d'épaisseur et de diamètre du disque.
Quand la totalité de la périphérie d'un disque a été étampée, des dents 55 (fig. 16) pouvant avoir n'importe quelle forme désirée et entaillées de la manière usuelle sont façonnées sensiblement sur toute la profondeur radiale de la section trapézoïdale. Les fig. 17a, 17b et 17c montrent diverses dents à angles égaux. Les fig. 17d, 17e et 17f montrent des dents à deux angles. Enfin les fig. 17g et 17h montrent des dents à un seul angle.
Au lieu de faire intervenir des rouleaux étampeurs tels que 26 ou 26X, l'étampage peut être effectué par un outil de percussion assurant la déformation de la périphérie et le comblage de l'espace 25 par une succession de coups rapprochés, l'action de cet outil étant de provoquer le même genre de changement progressif du profil qui s'accomplit sur la longueur 1Z sous l'action du rouleau 26 comme le montre la fig. 13.